September 24, 2022

SAAT DIIluminasi oleh magenta dan lampu tumbuh biru, rumah kaca mini Harpreet Sareen terlihat seperti hampir semua pengaturan berkebun dalam ruangan lainnya di New York City. Tetapi ketika perancang interaksi mematikan bohlam untuk membuat lab menjadi gelap, cahaya merah lembut tetap ada. Nanosensor mengalir melalui pembuluh darah lily perdamaian, memungkinkan daun lebarnya berpendar. Suar memudar selama beberapa jam, tapi ini adalah dengan desain: Sinyal lampu sekarat bahwa inangnya mengambil memimpin beracun.

Bunga bakung yang bersinar adalah salah satu “cyborg” botani Sareen—vegetasi yang dia retas untuk dijadikan sebagai pengawas lingkungan. Tumbuhan, jelasnya, adalah penjaga alam. Ketika mereka menyerap nutrisi melalui akarnya, mereka juga menyerap polutan konsentrasi rendah. “Mereka adalah penyerap atau scrubber otomatis dari [contaminants] di lingkungan,” ujarnya. Sareen—seorang biodesainer dan direktur Lab Ekosistem Sintetis di Parsons School of Design, tempat dia juga menjadi asisten profesor—berharap dapat memanfaatkan kualitas tersebut untuk membunyikan alarm tentang tumpahan pabrik, tanah tercemar, dan air yang dipenuhi bakteri.

Ide ini pertama kali berakar selama masa kecilnya pada 1990-an di Punjab, di mana mustard India, Brassica juncea, adalah tanaman pokok yang ditanam untuk memasak dan produksi minyak sayur. Tanaman berdaun kuning ini juga terkenal akan khasiatnya dalam menjernihkan tanah yang tercemar, atau fitoremediasi. Setelah belajar teknik di India, Sareen memadukan keterampilan teknisnya dengan seni di MIT Media Lab pada tahun 2015, di mana ia mulai memikirkan kembali kemampuan mengisap logam dari flora lokalnya. Dia segera mengetahui bahwa kebanyakan tanaman mampu menyusun merkuri, timbal, kadmium, dan senyawa berpotensi beracun lainnya. “Banyak hal yang kita sebut gulma sebenarnya adalah fitoremediator,” katanya.

See also  US Forest Service mengulas luka bakar yang diresepkan untuk kebakaran hutan

Sareen juga menyadari bahwa daya isap yang sama yang membantu mereka membersihkan tanah berarti tanaman ini dapat mengungkapkan tingkat toksisitas di dalamnya. Tapi, dia menunjukkan, tidak ada cara cepat untuk membaca berapa banyak zat yang diserap kecambah. Jadi dia memutuskan untuk mencoba memberi suara pada tanaman—dengan mengubahnya menjadi cyborg.

Pada tahun 2018, ia menciptakan flora bionik pertamanya: pabrik bermotor beroda yang disebut Elowan. Sensor yang menempel pada batang, daun, dan tanah mencari aliran kalsium yang datang dengan gelombang matahari dan memberi sinyal pada motor untuk menggulung dedaunan ke arah cahaya di dekatnya. “Anda tidak terbiasa melihat tanaman di robot, tapi saya pikir maksud di balik pekerjaan ini adalah untuk membuat orang sedikit tidak nyaman dengan hal seperti itu,” kata Sareen. “Mereka mungkin lebih memperhatikan fakta bahwa sesuatu memang terjadi di dalam pabrik ini.”

Sareen membuat bunga lili perdamaian bioniknya (bernama Argus, bahasa Latin untuk “penjaga”) di Parsons pada tahun 2020. Dia dan timnya membuat sensor—cukup kecil untuk mengalir melalui saluran antar sel daun—yang berubah menjadi merah saat terkena laser. Ketika tanaman mengambil air yang terkontaminasi timbal, logam perlahan meredupkan cahaya itu. Terinspirasi oleh bencana lingkungan seperti krisis air Flint di Michigan, Sareen berharap bahwa tumbuhan biosensing semacam itu suatu hari nanti dapat mengungkapkan toksisitas di keran rumah tangga dengan cara yang lebih mudah daripada opsi saat ini seperti dipstick. “Jika kami memiliki mekanisme yang dapat memberi kami output secara real time, serta memberi tahu kami berapa banyak kerusakan yang terjadi, maka kami akan dapat mengambil tindakan cepat terhadap hal-hal ini,” katanya.

See also  Lihatlah Raider X, prototipe helikopter pengintai Sikorsky

Cerita ini awalnya dimuat di PopSci edisi Summer 2022 Metal. Baca lebih banyak cerita PopSci+.